氮相关缺陷在高k介电氧化物中的作用：密度泛函研究
材料科学
2009-11-10 v1
摘要
利用第一性原理密度泛函总能量和分子动力学模拟，我们研究了在将二氧化铪作为场效应晶体管（FET）栅介质应用的背景下，各种形式的氮沉积后退火（PDA）对其电学性质的影响。我们考虑了在基于氮的不同环境（N2, N+2, N, NH3, NO, N2O）中进行沉积后退火时可能形成的含氮缺陷的原子结构和能量学。我们分析了此类缺陷在固定电荷积累、电子捕获以及界面SiOx层生长中的作用。我们发现，氧化物的氮退火能有效固定本征缺陷，如氧空位和间隙氧离子，这可能会抑制二氧化硅层的生长。任何形式的氮都会有效地掺入到预先存在的氧空位中，因此可能会降低浅电子陷阱的浓度。然而，任何形式的氮都不太可能显著减少介质中的固定电荷。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0410088,
title = {The role of nitrogen related defects in high-k dielectric oxides: Density functional studies},
author = {J. L. Gavartin and A. S. Foster and G. I. Bersuker and A. L. Shluger},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0410088},
year = {2009}
}
备注
14 pages, 8 figures, 6 tables. Submitted to Journal of Applied Physics